装设统一潮流控制器(UPFC)的电力系统电压稳定性研究

摘要

现代电力系统正朝着大电网、高电压、大容量和远距离输电的方向发展，这种发展趋势有利于合理利用资源和提高经济效益，但同时也给电力系统安全稳定运行带来了一些新的问题。近年来，由于电压失稳造成的大面积停电事故时有发生，事故带来的影响巨大，使电压稳定问题成为近年来研究的热点。
　　 柔性交流输电技术（Flexible AC Transmission System，FACTS）的出现使电力系统的运行更加安全、可靠和经济，统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller，UPFC）作为功能最全面的FACTS设备之一，它的应用和研究已受到业界科学工作者越来越广泛的关注。本文主要研究UPFC装置对电力系统电压稳定性的影响，主要工作大体可以分为两部分。
　　 第一部分对UPFC的工作原理进行了阐述，推导了UPFC的数学模型，分析了UPFC的控制能力和它对输电系统的功率特性的影响。
　　 第二部分论文基于UPFC的功率注入模型，采用灵敏度分析方法和特征结构分析法研究系统的电压稳定性。运用U-Q灵敏度指标和基于特征结构法的电压稳定指标对算例系统进行了大量的仿真和计算。通过比较系统在初始状态和负荷增长状态下装设UPFC前后的各节点指标值，评估了UPFC对电力系统电压稳定性的影响。结果表明，在相应的负荷节点安装UPFC后，各指标值均比安装UPFC之前有所改善，且在不同节点安装UPFC对指标值的改善程度也不尽相同。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2电力系统电压稳定性研究的内容和现状

1.2.1电压稳定的定义和分类

1.2.2电压稳定的分析方法

1.2.3电压失稳机理和电压稳定性指标研究

1.3柔性交流输电系统简介

1.4统一潮流控制器概述

1.4.1 UPFC的基本概念

1.4.2 UPFC的研究现状及其应用

1.5论文的主要工作

第二章UPFC的工作原理和控制能力分析

2.1 UPFC的基本结构

2.2 UPFC的工作原理和数学模型

2.2.1 UPFC的工作原理

2.2.2UPFC的数学模型

2.3 UPFC的控制能力分析

2.3.1 UPFC并联部分控制功能

2.3.2 UPFC串联部分控制功能

2.3.3UPFC的控制策略

2.4UPFC对输电系统功率特性的影响

2.5本章小结

第三章基于灵敏度指标的电压稳定性分析

3.1引言

3.2灵敏度指标

3.2.1灵敏度指标计算方法

3.2.2灵敏度指标的分类

3.3基于UPFC的灵敏度指标计算

3.3.1 U-Q灵敏度指标的数学模型

3.3.2计及UPFC的U-Q灵敏度指标计算

3.3.3装设UPFC的电力系统电压稳定性灵敏度指标计算步骤

3.4实例仿真与计算

3.4.1经典系统：WSCC-3机9节点系统

3.4.2实际系统：广西百色220kV电网

3.5本章小结

第四章基于特征结构法的电压稳定性分析

4.1引言

4.2特征结构分析方法原理

4.3改进的电压稳定性指标的计算

4.3.1负荷的等值计算

4.3.2改进的节点电压稳定性指标构造

4.3.3计及UPFC的节点电压稳定性指标计算

4.4特征结构分析法的仿真计算实现步骤

4.5实例仿真与计算

4.5.1经典系统：WSCC-3机9节点系统

4.5.2实际系统：广西百色220kV电网

4.6本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致 谢

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